(57)【要約】  【課題】  本発明は、十分なヒーター容量を有し、かつ、柔軟性にも富み、効率よく被加熱体を加熱できる安価な発熱体用編組体を提供せんとするものである。  【解決手段】  繊度が８００〜３，５００ｔｅｘ、フィラメント数が１２，０００〜４８，０００本の範囲である炭素繊維糸条を８〜１６本用いた編組体において、かかる炭素繊維糸条が、編組体の長手方向に対してα°（−９０＜α＜９０であり、０を除く範囲から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列している発熱体用編組体。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊度が８００〜３，５００ｔｅｘ、フィラメント数が１２，０００〜４８，０００本の範囲である炭素繊維糸条を８〜１６本用いた編組体において、かかる炭素繊維糸条が、編組体の長手方向に対してα°（−９０＜α＜９０であり、０を除く範囲から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列していることを特徴とする発熱体用編組体。
【請求項２】
大気中で通電加熱した場合の到達温度が１，０００℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の発熱体用編組体。
【請求項３】
繊度が８００〜３，５００ｔｅｘ、フィラメント数が１２，０００〜４８，０００本の範囲である炭素繊維糸条を８〜１６本用いた編組体において、かかる炭素繊維糸条のうちの２〜８本が編組体の長手方向に平行に配列し、かつ、６〜８本が編組体の長手方向に対してα°（−９０＜α＜９０であり、０を除く範囲から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列していることを特徴とする発熱体用編組体。
【請求項４】
大気中で通電加熱した場合の到達温度が１，０００℃以上であることを特徴とする請求項３に記載の発熱体用編組体。
【請求項５】
前記α°が、２０〜４０°の範囲から選ばれる１又は２以上の角度であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【請求項６】
編組体の断面の円相当径が、３〜６ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【請求項７】
編組体における炭素繊維糸条の目付が、６〜７０ｇ／ｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【請求項８】
大気中で通電加熱した場合に、温度が１，０００℃以上で１分間以上保持できることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【請求項９】
編組体の１〜２５重量％の目付の熱可塑性繊維が含まれていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【請求項１０】
編組体が、組紐状であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【請求項１１】
編組体の長手方向に平行に配列している炭素繊維糸条の繊度が、長手方向に対して前記α°にそれぞれ配列している炭素繊維糸条の繊度の１．２〜４倍の範囲であり、かつ、長手方向に対して前記α°にそれぞれ配列している炭素繊維糸条の繊度が全て同じであることを特徴とする請求項３〜１０のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【請求項１２】
編組体の長手方向に平行に配列している炭素繊維糸条のサイジング剤付着量が０．５重量％以下であり、かつ、長手方向に対して前記α°にそれぞれ配列している炭素繊維糸条のサイジング剤付着量が０．５を超え２．５重量％以下であることを特徴とする請求項３〜１１のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【請求項１３】
編組体の１ｍあたりの電気抵抗は、０．１〜１０Ω／ｍであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の発熱体用編組体が、被加熱体に巻き付けられて直接接触して用いられることを特徴とする発熱体用編組体。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれかに記載の発熱体用編組体が、被加熱体に絶縁体を介して接触して用いられることを特徴とする発熱体用編組体。
【請求項１６】
請求項９〜１３のいずれかに記載の発熱体用編組体が、前記熱可塑性繊維によって形態を付与後に保持し、または、被加熱体に固定されて用いられることを特徴とする発熱体用編組体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、十分なヒーター容量を有し、かつ、柔軟性にも富み、効率よく被加熱体を加熱できる安価な発熱体用編組体に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維を用いた編組体は、その優れた力学的特性から、プラスチックやコンクリートなどの強化材をはじめとして、幅広い用途に用いられている。例えば、特許文献１には、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを用いた組紐を加熱して複合材料を製造する旨の開示がある。
【０００３】
一方、炭素繊維は、通電により発熱するため、例えば特許文献２、３には、炭素繊維の編紐や組紐状のものを発熱体に用いることや、その発熱体がフレキシビリティに富み、加工性に優れる旨の記載がある。また、かかる特許文献２には、フィラメント数が３，０００〜６，０００本の炭素繊維を６〜１２本用いて編紐にしなければ、形状に制約がでる旨の記載がある。しかしながら、かかるフィラメント数の炭素繊維は高価である問題、６，０００本を１２本用いた編紐では総フィラメント数が７２、０００本で、絶対的にヒーター容量が不足する問題、などがあった。また、発熱体が昇温しなければならない具体的な温度に関する記載は見られない。
【０００４】
つまり、従来技術によると、十分なヒーター容量を有し、かつ、柔軟性にも富み、効率よく被加熱体を加熱できる安価なヒーター材は見出されておらず、これら要求を満たす技術が渇望されていた。
【特許文献１】特開平０６−２７８２３４号公報
【特許文献２】特開２００１−３３２３７３号公報
【特許文献３】特開２０００−１７３９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、十分なヒーター容量を有し、かつ、柔軟性にも富み、効率よく被加熱体を加熱できる安価な発熱体用編組体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、
（１）  繊度が８００〜３，５００ｔｅｘ、フィラメント数が１２，０００〜４８，０００本の範囲である炭素繊維糸条を８〜１６本用いた編組体において、かかる炭素繊維糸条が、編組体の長手方向に対してα°（−９０＜α＜９０であり、０を除く範囲から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列していることを特徴とする発熱体用編組体。
【０００７】
（２）  大気中で通電加熱した場合の到達温度が１，０００℃以上であることを特徴とする前記（１）に記載の発熱体用編組体。
【０００８】
（３）  繊度が８００〜３，５００ｔｅｘ、フィラメント数が１２，０００〜４８，０００本の範囲である炭素繊維糸条を８〜１６本用いた編組体において、かかる炭素繊維糸条のうちの２〜８本が編組体の長手方向に平行に配列し、かつ、６〜８本が編組体の長手方向に対してα°（−９０＜α＜９０であり、０を除く範囲から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列していることを特徴とする発熱体用編組体。
【０００９】
（４）  大気中で通電加熱した場合の到達温度が１，０００℃以上であることを特徴とする前記（３）に記載の発熱体用編組体。
【００１０】
（５）  前記α°が、２０〜４０°の範囲から選ばれる１又は２以上の角度であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【００１１】
（６）  編組体の断面の円相当径が、３〜６ｍｍの範囲であることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【００１２】
（７）  編組体における炭素繊維糸条の目付が、６〜７０ｇ／ｍの範囲であることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【００１３】
（８）  大気中で通電加熱した場合に、温度が１，０００℃以上で１分間以上保持できることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【００１４】
（９）  編組体における炭素繊維糸条の目付の１〜２５重量％の目付の熱可塑性繊維が、編組体に含まれていることを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【００１５】
（１０）  編組体が、組紐状であることを特徴とする前記（１）〜（９）のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【００１６】
（１１）  編組体の長手方向に平行に配列している炭素繊維糸条の繊度が、長手方向に対して前記α°にそれぞれ配列している炭素繊維糸条の繊度の１．２〜４倍の範囲であり、かつ、長手方向に対して前記α°にそれぞれ配列している炭素繊維糸条の繊度が全て同じであることを特徴とする前記（３）〜（１０）のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【００１７】
（１２）  編組体の長手方向に平行に配列している炭素繊維糸条のサイジング剤付着量が０．５重量％以下であり、かつ、長手方向に対して前記α°にそれぞれ配列している炭素繊維糸条のサイジング剤付着量が０．５を超え２．５重量％以下であることを特徴とする前記（３）〜（１１）のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【００１８】
（１３）  編組体の１ｍあたりの電気抵抗は、０．１〜１０Ω／ｍであることを特徴とする前記（１）〜（１２）のいずれかに記載の発熱体用編組体。
【００１９】
（１４）  前記（１）〜（１３）のいずれかに記載の発熱体用編組体が、被加熱体に巻き付けられて直接接触して用いられることを特徴とする発熱体用編組体。
【００２０】
（１５）  前記（１）〜（１３）のいずれかに記載の発熱体用編組体が、被加熱体に絶縁体を介して接触して用いられることを特徴とする発熱体用編組体。
【００２１】
（１６）  前記（１）〜（１３）のいずれかに記載の発熱体用編組体が、前記熱可塑性繊維によって形態を保持し、または、被加熱体に固定されて用いられることを特徴とする発熱体用編組体。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の編組体によれば、十分なヒーター容量を有し、かつ、柔軟性にも富み、効率よく被加熱体を加熱できる安価な発熱体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の発熱体用編組体は、繊度が８００〜３，５００ｔｅｘ、フィラメント数が１２，０００〜４８，０００本の範囲である炭素繊維糸条を８〜１６本用いた編組体において、かかる炭素繊維糸条が、編組体の長手方向に対してα°（−９０＜α＜９０であり、０を除く範囲から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列していることを特徴とする。好ましくは、かかる発熱体用編組体が、大気中で通電加熱した場合の到達温度が１，０００℃以上であることを特徴とする。
【００２４】
また、より好ましくは、本発明の発熱体用編組体は、繊度が８００〜３，５００ｔｅｘ、フィラメント数が１２，０００〜４８，０００本の範囲である炭素繊維糸条を８〜１６本用いた編組体において、かかる炭素繊維糸条のうちの２〜８本が編組体の長手方向に平行に配列し、かつ、６〜８本が編組体の長手方向に対してα°（−９０＜α＜９０であり、０を除く範囲から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列していることを特徴とする。好ましくは、かかる発熱体用編組体が、大気中で通電加熱した場合の到達温度が１，０００℃以上であることを特徴とする。
【００２５】
本発明で用いる炭素繊維糸条は、繊度が８００〜３，５００ｔｅｘ、フィラメント数が１２、０００〜４８，０００本の範囲である。より好ましくは繊度が１，０００〜１，８００ｔｅｘ、フィラメント数が１５，０００〜２４，０００本の範囲である。
【００２６】
かかる範囲の炭素繊維糸条であると、背景技術で記載したフィラメント数が３，０００〜６，０００本の炭素繊維よりも安価に炭素繊維糸条を入手できるだけでなく、編組体を製造する場合に、少ない糸条本数でも炭素繊維の単繊維をより多く（効率的に）投入することができる。また、繊度が８００ｔｅｘ以上、または、フィラメント数が１２，０００本以上であると、用いる本数が８〜１６本の場合において、ヒーター容量に余裕ができ、本発明における好ましい到達温度である大気中で１，０００℃以上により容易に到達できる。一方、繊度が３，５００ｔｅｘを超える、または、フィラメント数が４８，０００本を超えると、用いる本数が８〜１６本の場合にはヒーター容量としては十分であるが、得られる編組体の柔軟性に劣る。このように柔軟性に劣る場合は、例えば被加熱体に巻き付けたりして発熱体を用いる場合に、被加熱体形状への追従性に劣り、直接接触する部分が相対的に減少して効率的に発熱を被加熱体に伝達できないのである。
【００２７】
また、本発明の発熱体用編組体は、上記範囲である炭素繊維糸条を、８〜１６本用いて編組体を形成する。より好ましくは１０〜１４本の範囲である。
【００２８】
炭素繊維糸条が８本未満であると、繊度やフィラメント数が上記範囲である場合には、ヒーター容量が不足する。一方、炭素繊維糸条が１６本を超えると、得られる編組体の柔軟性に劣り、例えば被加熱体に巻き付けたりして発熱体を用いる際には被加熱体形状への追従性に劣る。また、編組体を製造する工程において、本数が増えることは高コスト化する要因の一つとなり得るため、本発明の課題である安価に製造することの障害となる。
【００２９】
本発明の発熱体用編組体の一つの構成として、上記範囲の炭素繊維糸条が編組体の長手方向に対してα°（−９０＜α＜９０であり、０を除く範囲から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列されている態様（構成Ａ）が挙げられる。かかる配列態様においては、１間飛び、２間飛び、更には３間飛び組織など、必要な柔軟性に応じて組織を選択することができる。本発明においては、適度な柔軟性を持たせるために、２間飛び組織であるのが好ましい。
【００３０】
また、本発明の発熱体用編組体の一つの構成として、上記範囲の炭素繊維糸条のうちの２〜８本が編組体の長手方向に平行に配列され、かつ、６〜８本が編組体の長手方向に対してα°（−９０＜α＜９０であり、０を除く範囲から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列されている態様、すなわち３軸以上の編組体（構成Ｂ）、または、引き揃えた芯糸に２軸以上の編組体が被覆している形態（構成Ｃ）が挙げられる。かかる構成であると、編組体を引っ張りながら取り扱う場合に、編組体の長手方向に平行に配列された炭素繊維糸条が編組体の変形を抑制し、安定した編組体の断面の径、形状を維持することができることに加え、編組体における炭素繊維糸条の充填率を高くすることができる。更には、発熱体用の編組体として重要な設計要因である電気抵抗をより低く材料設計することができるため、大気中で通電加熱した場合の温度をより容易に１，０００℃以上に到達させることが可能となる。２〜８本が編組体の長手方向に平行に炭素繊維糸条を配列する場合は、残りの６〜８本の炭素繊維糸条が、編組体の長手方向に対して少なくとも±α°（０＜α＜９０から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列され、編組体を形成する必要がある。かかる±α°（０＜α＜９０から選ばれる１又は２以上の角度）にそれぞれ配列された炭素繊維糸条により、編組体としての形態を成して柔軟性を発現し、かつ、編組体の長手方向に平行に配列された炭素繊維糸条の解れ、さばけが抑制できるのである。
【００３１】
ここで、編組体の長手方向に平行に配列された本数が２本未満であると、上述の編組体における炭素繊維糸条の充填率を高くする効果を奏するに至らない。一方、８本を超えると、±α°（０＜α＜９０から選ばれる１又は２以上の角度）に配列される炭素繊維糸条が少なくなり過ぎて、編組体の長手方向に平行に配列された炭素繊維糸条の解れ、さばけが抑制できなくなること、得られる編組体の柔軟性が不足する等の問題が生じる。
【００３２】
ここで、前記α°が、２０〜４０°の範囲から選ばれる１又は２以上の角度であることが好ましい。より好ましくは２５〜３５°の範囲である。
【００３３】
かかるαが２０未満であると、得られる編組体が柔軟過ぎて、例えば被加熱体にコイル状に巻き付けたりする場合に編組体の断面の径、形状が容易に変化し易く、被加熱体への接触形態が不安定になりすぎる場合がある。一方、かかるαが４０を超えると、得られる編組体の柔軟性に劣り易く、例えば被加熱体にコイル状に巻き付けたりして発熱体を用いる際には被加熱体形状への追従性に劣り、直接接触する部分が相対的に減少して効率的に発熱を被加熱体に伝達できない場合がある。
【００３４】
本発明の発熱体用編組体が上述の構成Ｂまたは構成Ｃである場合においては、編組体の長手方向に平行に配列している炭素繊維糸条の繊度が、長手方向に対して前記α°にそれぞれ配列している炭素繊維糸条の繊度の１．２〜４倍の範囲であるのが好ましい。より好ましくは１．５〜２．５倍の範囲である。かかる範囲であると、編組体における炭素繊維糸条の充填率をさらに高くすることができることに加え、編組体としての電気抵抗を一層低くかつ安定させることができる。かかる繊度範囲を採ることに拠る効果は、特に  構成Ｃにおいて顕著であり、より好ましく適用できる。
【００３５】
このとき、長手方向に対して前記α°にそれぞれ配列している炭素繊維糸条の繊度が全て同じであるのが好ましい。炭素繊維糸条の繊度が全て同じであると、編組体を左右対称に構成し易く、また、編組体として柔軟性に富み、取扱性に優れたものとすることができる。
【００３６】
また、本発明の発熱体用編組体が前記構成Ｃである場合、編組体の長手方向に平行に配列している炭素繊維糸条のサイジング剤付着量が０．５重量％以下であるのが好ましい。より好ましくは０．３重量％未満である。サイジング剤は本発明の発熱体用編組体においては、炭素繊維糸条同士の接触抵抗を大きくする導通の阻害要因となるため、付着量を０．５重量％以下と低く押さえることにより、編組体の電気抵抗を低くかつ安定させることができるためである。元来サイジング剤は、炭素繊維糸条の取扱性向上（単糸解れ、毛羽の抑制）などの機能を付与するものである。本発明の構成Ｃにおける、編組体の長手方向に平行に配列した炭素繊維糸条は、編組体を製造する際に、強い擦過を受けないので、サイジング剤付着量が、少量でも単糸解れや毛羽の発生が問題とならないことから、付着量を必要最小限に押さえることができるのである。
【００３７】
一方、長手方向に対して前記α°に配列している炭素繊維糸条のサイジング剤付着量は０．５を超え２．５重量％以下であるのが好ましい。より好ましくは０．６〜２重量％、更に好ましくは０．７〜１．５重量％の範囲である。長手方向に対して前記α°に配列している炭素繊維糸条は、編組体を製造する際に、強い擦過を受け得るので、サイジング剤付着量は０．５重量％以下であると毛羽の発生等を抑制することができない場合がある。一方、２．５重量％を超えると毛羽の発生等は抑えられ耐擦過性には優れるが、炭素繊維糸条同士の接触抵抗が大きくなり過ぎて編組体としての電気抵抗が高く不安定になる場合がある。つまり、構成ＢおよびＣにおいては、取扱性を編組体の長手方向に対して前記α°にそれぞれ配列している炭素繊維糸条が、電気抵抗を長手方向に平行に配列している炭素繊維糸条が、機能分担しているといえる。特に構成Ｃは、長手方向に平行に配列している炭素繊維糸条のサイジング剤付着量を必要最小限に押さえることができ、電気抵抗に関しての制約が他の構成に比較して少ないことから、かかる機能分担が最も有効となる点で好ましい。
【００３８】
なお、サイジング剤付着量の測定方法は、ＪＩＳ  Ｒ７６０１（１９８６）６．８項に記載があるが、本発明においては有機溶媒による抽出法（６．８．１項）で行うのが好ましい。用いる有機溶媒は２−ブタノンに限らず、サイジング剤の種類によりアセトン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）またはこれらの組み合わせなど適宜選択することができる。なお、ＮＭＰ、ＤＭＦ等の高沸点溶媒を用いた場合は、適宜、２−ブタノン、アセトン等の低沸点溶媒による洗浄も併用し、高沸点溶媒を除去した後乾燥を行うことが好ましい。
【００３９】
上述の電気抵抗に関わる観点から、本発明の発熱体用編組体としての１ｍあたりの電気抵抗が、０．１〜１０Ω／ｍであるのが好ましい。より好ましくは０．５〜３Ω／ｍの範囲である。電気抵抗が、０．１Ω／ｍ未満であると発熱量が充分ではない場合がある。一方、１０Ω／ｍを超えると逆に発熱量が高すぎて、大気中での温度保持時間が短くなる場合がある。
【００４０】
また、電気抵抗の変動係数は１〜１０％であるのが好ましい。より好ましくは１〜５％の範囲である。前記の変動係数とは、１０本のサンプルの電気抵抗をテスターで測定し、その標準偏差を平均値で除した値を百分率表示したものである。かかる範囲であると、安定して大気中で通電加熱した場合の温度が１，０００℃以上に到達させることができる。
【００４１】
発熱体用編組体として前記範囲の電気抵抗にする場合、用いる炭素繊維の体積固有抵抗は、０．３〜３μΩ・ｃｍの範囲であるのが好ましい。より好ましくは１〜２μΩ・ｃｍの範囲である。０．３μΩ・ｃｍ未満であると発熱量が充分ではない場合がある。場合によっては１μΩ・ｃｍ未満でも発熱量が充分ではない場合がある。一方、３μΩ・ｃｍを超えると逆に発熱量が高すぎて、大気中での温度保持時間が短くなる場合がある。
【００４２】
また、前記炭素繊維糸条は、ＪＩＳ  Ｒ７６０１で測定されるストランド弾性率が２００〜４６０ＧＰａの範囲であるのが好ましい。より好ましくは２１０〜３２０ＧＰａ、更に好ましくは２２０〜２６０ＧＰａの範囲である。炭素繊維糸条が上記範囲であると、編組体を製造する際に強い擦過を受けても毛羽の発生等を最小限に抑制することができ、編組体の製造プロセス通過性と炭素繊維糸条の電気抵抗とのバランスに優れる。
【００４３】
更に、本発明の発熱体用編組体は、大気中で通電加熱した場合の温度が１，０００℃以上に到達できるものが好ましい。より好ましくは１，２００℃以上であり、更に好ましくは１，３００℃以上である。到達温度に特に上限はないが、前記範囲の炭素繊維糸条を用いた編組体であると、３，０００℃未満であるのが一般的である。かかる温度に大気中で加熱することができる発熱体用編組体を提供するのが本発明の課題のひとつである。かかる温度が１，０００℃未満であると、本発明の編組体を発熱体用に適用できる範囲が狭く、使用する際の大きな制限となる場合がある。
【００４４】
本発明の発熱体用編組体は更に、大気中で通電加熱した場合に、温度が１，０００℃以上である状態を１分間以上保持できることが好ましい。より好ましくは１．５分以上、更に好ましくは２分以上である。とりわけ、温度が１，２００℃以上を１．５分間以上保持できることが好ましい。保持時間に特に上限はないが、前記の編組体であると、１０分未満であるのが一般的である。
【００４５】
大気中で通電加熱した場合に、温度が１，０００℃以上を１分間以上保持できない場合は、例えば被加熱体にコイル状に巻き付けたりして発熱体を用いる場合に、被加熱体を十分に加熱し難く（十分な熱量を被加熱体に伝達し難く）、かかる編組体を発熱体用として使用する際の大きな制限となる場合がある。
【００４６】
本発明の発熱体用編組体は、その断面の円相当径が３〜６ｍｍの範囲であることが好ましい。より好ましくは４〜５ｍｍの範囲である。円相当径が３ｍｍ未満であると、編組体の柔軟性には優れるが、ヒーター容量が不足して、本発明の目標温度である大気中で１，０００℃以上の温度に到達できないことがある。一方、円相当径が６ｍｍを超えると、ヒーター容量としては十分であるが、得られる編組体の柔軟性に劣ることがある。なお、測定はノギスを用いて行い、静置した編組体の任意の位置について、それぞれ任意の５箇所（計１０点）測定した平均値とする。
【００４７】
本発明の発熱体用編組体は、その炭素繊維糸条の目付が、６〜７０ｇ／ｍの範囲であることが好ましい。より好ましくは、８〜６０ｇ／ｍ、更に好ましくは１０〜５０ｇ／ｍの範囲である。目付が６ｇ／ｍ未満であると、編組体の柔軟性には優れるが、ヒーター容量が不足する。一方、目付が７０ｇ／ｍを超えると、ヒーター容量としては十分であるが、得られる編組体の柔軟性に劣る。
【００４８】
本発明の発熱体用編組体は、編組体の目付の１〜２５重量％の目付の熱可塑性繊維が編組体に含まれていることが好ましい。編組体が炭素繊維糸条および熱可塑性繊維のみで構成される場合、編組体における炭素繊維糸条の目付は、７５〜９９重量％となる。より好ましくは５〜２５重量％、更に好ましくは７〜２０重量％、とりわけ好ましくは１０〜１５重量％である。
【００４９】
かかる範囲の目付で熱可塑性繊維が含まれていると、一旦、編組体を加熱して熱可塑性繊維を溶融させ、しかる後に冷却することで、編組体の目どめ（編組体の組織形態の固定）を行うことができ、安定して取り扱うことができる。また、被加熱体に例えばコイル状に巻き付けたりして加熱体を形成する場合において、コイル状に巻き付けた状態で被加熱体と編組体とを接着固定することも可能となる。つまり、かかる熱可塑性繊維の目付が炭素繊維糸条の目付の１重量％未満であると、上記目どめ効果や接着固定効果が小さくなる場合があるのである。一方、２５重量％を超えると、発熱体としての熱伝導に劣り易い。
【００５０】
かかる目どめや接着固定を簡易に行う観点から、熱可塑性繊維は低温で溶融するものが好ましく、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて絶乾状態から２０℃／分の昇温速度で測定される融点が２００℃以下（より好ましくは１５０℃以下）である熱可塑性繊維を用いるのが好ましい。
【００５１】
用いる熱可塑性繊維の繊度は、３〜１０ｔｅｘの範囲であるのが好ましい。かかる繊度の熱可塑性繊維を用いると、熱可塑性繊維の目付を上記範囲に収めながら、効率的に目どめ効果や接着固定効果を発現することができる。
【００５２】
なお、熱可塑性繊維は、炭素繊維糸条と引き揃えたり、炭素繊維糸条にカバリングしたり、合撚してなる複合糸を用いて編組体を形成してもよいし、熱可塑性繊維自体を一構成要素として編組体を形成してもよい。効率的に目どめを行い、かつ、編組体を作製する場合の炭素繊維糸条の傷み（毛羽）を最小限に抑制したい場合は、炭素繊維糸条に熱可塑性繊維をカバリングした複合糸を用いるのが好ましい。
【００５３】
本発明の発熱体用編組体は、前記編組体が、被加熱体に巻き付けられて直接接触している態様で用いられるのが好ましい。前記編組体は、十分なヒーター容量を有し、かつ、柔軟性にも富むため所望の形状に追従し、かつ形態を保持することができるため、効率よく被加熱体を加熱することができる。また、前記編組体が、被加熱体に直接接触することにより、前記編組体からの熱伝導の効率を向上することができるのである。但し、被加熱体が導電性を有するものである場合、前記編組体が、絶縁体を介して接触している態様で用いられるのが好ましい。かかる絶縁体を介することにより、発熱体用編組体に通電した場合に被加熱体に電流が流れるのを防止することができる。かかる絶縁体としては、公知の樹脂などの部材やフィルムなどを用いることができる。
【００５４】
上述の形状への追従性の観点からは、本発明の編組体が組紐状であると、編組体の形態を左右対称にすることができ、また、発熱体としてコイル状に巻き付けたりして用いる場合に被加熱体の形状にフレキシブルに追従することができ、好適である。
【００５５】
また、かかる被加熱体が特に表面の曲率が小さい柱状（直線状であっても曲線状であってもよい）である場合、その断面積が、１００〜３，０００ｍｍ２の範囲であると、前記編組体に通電加熱した場合、被加熱体の芯まで十分に加熱することができる（十分な熱量を伝達することができる）。すなわち、１００ｍｍ２未満であると、コイル状に巻き付けたりする際に編組体が被加熱体の形状に追従させることが難しい場合がある。一方、３，０００ｍｍ２を超えると、限られた時間である炭素繊維の加熱時間内に十分な熱量を伝達することができない場合がある。
【００５６】
本発明の発熱体用編組体は、前記熱可塑性繊維によって被加熱体に固定・接着されている態様で用いられるのが好ましい。この場合の被加熱体への固定・接着に、前記熱可塑性繊維を用いることができる。更には、前記熱可塑性繊維により発熱体用編組体を所望の形態に形態付与後、保持することもできる。かかる接着および形態保持の機能により、編組体と被加熱体とを固定することができ、発熱体を容易に得たり取り扱うことができるため、本発明における好ましい態様ということができる。
【実施例】
【００５７】
（実施例１）
繊度が８００ｔｅｘ、フィラメント数が１２，０００本、サイジング剤付着量が０．２重量％、体積固有抵抗が１．６μΩ・ｃｍである炭素繊維糸条を８本用いて、長手方向に対して４本が＋３０°、残る４本が−３０°に配列した組紐を作製した。かかる組紐における総フィラメント数は９６，０００本、組紐断面の円相当径は３ｍｍ、編組体（すなわち炭素繊維糸条）の目付は７ｇ／ｍであった。また、テスターで測定した電気抵抗は１．２Ω／ｍであった。
【００５８】
かかる組紐を、大気中で通電加熱した場合の到達温度は１，０００〜１，１００℃であり、１，０００℃以上を１分間以上２分以下維持することができた。また、柔軟性に特に優れていた。なお、本発明において、組紐の到達温度は熱電対（白金・ロジウム）を用いて測定した。
【００５９】
（実施例２）
繊度が１，６５０ｔｅｘ、フィラメント数が２４，０００本、サイジング剤付着量が１．０重量％、体積固有抵抗が１．６μΩ・ｃｍである炭素繊維糸条を、共重合ナイロン繊維（融点１１０℃、繊度１１ｔｅｘ）にて１００ターン／ｍでカバリングした複合糸を８本用いて、長手方向に対して４本が＋３０°、残る４本が−３０°に配列した組紐を作製した。かかる組紐における総フィラメント数は１９２，０００本、組紐断面の円相当径は４ｍｍ、炭素繊維糸条の目付は１４ｇ／ｍ、熱可塑性繊維の目付は０．２ｇ／ｍ（編組体の１．４重量％）であった。また、テスターで測定した電気抵抗は１．０Ω／ｍであった。
【００６０】
かかる組紐を、大気中で通電加熱した場合の到達温度は１，２５０〜１，３５０℃であり、１，０００℃以上を１分間以上３分間以下維持することができた。また、柔軟性に優れ、一旦２００℃に加熱して冷却することにより、組紐を目どめすることができ、取り扱い性に優れた。
【００６１】
更に、かかる組紐を、柱状体（断面積３００ｍｍ２）にコイル状に巻き付けて発熱体を構成した。ここでも一旦２００℃に加熱して冷却することにより、組紐を柱状体にコイル状に接着・固定することができ、一体化した発熱体を得ることができた。
【００６２】
（実施例３）
図１は、本実施例に係る本発明の発熱体用編組体の一態様を示す概略斜視図である。
【００６３】
繊度が１，６５０ｔｅｘ、フィラメント数が２４，０００本、サイジング剤付着量が０．２重量％、体積固有抵抗が１．６μΩ・ｃｍである炭素繊維糸条２を、組紐の長手方向に４本平行に配列し、その引き揃えた炭素繊維糸条群を芯部３として、また、繊度が８００ｔｅｘ、フィラメント数が１２，０００本、サイジング剤付着量が１．０重量％である炭素繊維糸条４を、長手方向に対して４本が＋２５°、残る４本が−２５°に配列した鞘部５に相当する組紐を作製した。かかる組紐における総フィラメント数は１９２，０００本、組紐断面の円相当径は３ｍｍ、編組体（すなわち炭素繊維糸条）の目付は１３ｇ／ｍであった。また、テスターで測定した電気抵抗は０．９Ω／ｍであった。
【００６４】
かかる組紐を、大気中で通電加熱した場合の到達温度は１，３００〜１，４００℃であり、１，０００℃以上を１．５分間以上３分間以下維持することができた。また、柔軟性に特に優れた。
【００６５】
（実施例４）
繊度が４４５ｔｅｘ、フィラメント数が１２，０００本、サイジング剤付着量が１．０重量％、体積固有抵抗が０．９μΩ・ｃｍの炭素繊維を１２本用いて、長手方向に対して６本が＋２５°、残る６本が−２５°に配列した組紐を作製した。かかる組紐における総フィラメント数は１４４，０００本、組紐断面の円相当径は３ｍｍ、編組体（すなわち炭素繊維糸条）の目付は６ｇ／ｍであった。また、テスターで測定した電気抵抗は１Ω／ｍであった。
【００６６】
かかる組紐を、大気中で通電加熱した場合の到達温度は１，０００℃以上を１．５分間以上２分間以下維持することができた、また、柔軟性にも優れた。
【００６７】
（比較例１）
繊度が２００ｔｅｘ、フィラメント数が３，０００本、サイジング剤付着量が１．０重量％、体積固有抵抗が１．６μΩ・ｃｍの炭素繊維を８本用いて、長手方向に対して４本が＋５°、残る４本が−５°に配列した組紐を作製した。かかる組紐における総フィラメント数は２４，０００本、組紐断面の円相当径は２ｍｍ、編組体（すなわち炭素繊維糸条）の目付は２ｇ／ｍであった。また、テスターで測定した電気抵抗は１８Ω／ｍであった。
【００６８】
かかる組紐を、大気中で通電加熱した場合の到達温度は９００℃以下で、１，０００℃以上に加熱することができず、絶対的にヒーター容量が不足していた。ただし、柔軟性には特に優れていた。
【００６９】
（比較例２）
繊度が５，０００ｔｅｘ、フィラメント数が７０，０００本、サイジング剤付着量が１．０重量％、体積固有抵抗が２μΩ・ｃｍの炭素繊維を１６本用いて、長手方向に対して８本が＋４５°、残る８本が−４５°に配列した組紐を作製した。かかる組紐における総フィラメント数は１，１２０，０００本、組紐断面の円相当径は１１ｍｍ、編組体（すなわち炭素繊維糸条）の目付は９０ｇ／ｍであった。また、テスターで測定した電気抵抗は０．８Ω／ｍであった。
【００７０】
かかる組紐を、大気中で通電加熱した場合の到達温度は１，０００℃以上を１．５分間以上維持することができたが、柔軟性に特に劣り、断面積３００ｍｍ２の柱状体に対して部分的に浮いた状態でしか巻き付けることができず、極めて柔軟性に劣った。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の編組体によれば、十分なヒーター容量を有し、かつ、柔軟性にも富み、効率よく被加熱体を加熱できる安価な発熱体を提供することができる。このような編組体は、特に表面の曲率が小さい被加熱体を加熱させるための発熱体に用いるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施例３に係る本発明の発熱体用編組体の一態様を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  発熱体用編組体
２  長手方向に平行に配列して引き揃えた炭素繊維糸条
３  芯部
４  長手方向に対して±α°に配列した炭素繊維糸条
５  鞘部
【図１】
2006188805.tif 000003